[发明专利]一种具有预处理功能的开关变换器电路及其方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种PWM（脉冲宽度调制）模式控制的开关变换器电路，尤其涉及具有预处理功能的开关变换器电路。本发明的实施例还涉及实现预处理控制的方法。

背景技术

开关变换器电路因为具有较小的体积和较高的工作效率而取得了非常广泛的应用。典型的开关变换器电路通常采用PWM模式控制。传统的PWM模式将反映输出电压的反馈电压与一个基准值共同输入到误差放大器中，得到一个误差放大信号，而PWM控制信号就是基于该误差放大信号的值而产生的。

图1为现有的PWM控制环路100的电路框图。从图中可以看出，PWM控制环路100包括：输出级101，用以接收输入电压V_IN，并在PWM驱动信号的控制下将输入电压V_IN转换成输出电压V_OUT提供给负载；反馈电路102，与输出电压V_OUT耦接，输出反馈信号；误差放大器103，耦接至反馈电路102，接收反馈电压，并放大反馈电压和基准电压V_REF的差值，得到一个误差放大信号V_CMP；PWM控制器104， 接收误差放大信号V_CMP和从输出级采样的电流感应信号，并基于这两个信号产生PWM控制信号；驱动器105，耦接至PWM控制器104，接收PWM控制信号，以输出PWM驱动信号给输出级101。

图1中的PWM控制环路100，其PWM控制器基于误差放大信号V_CMP的值来产生PWM控制信号。当负载突变的时候，输出电压V_OUT也会有一个突然的上升或下降。由于误差放大器的压摆率的限制，误差放大信号无法快速地跟随输出电压的变化，PWM控制信号不能及时地根据负载的变化而变化，因此瞬态特性比较差。

发明内容

本发明的目的是解决现有的PWM模式开关变换器电路中的瞬态特性差的问题，从而提出了一种具有预测功能的PWM模式的开关变换器。

依据本发明一实施例提出的一种具有预测功能的开关变换器电路，包括：输出级，接收输入电压，在PWM驱动信号的控制下将输入电压转换成输出电压提供给负载；反馈电路，与输出电压耦接，输出反馈信号；误差放大器，耦接至反馈电路，接收反馈电压，基于反馈电压和基准电压的比较，输出一个误差放大信号；PWM控制器，耦接至误差放大器，接收误差放大信号，基于该误差放大信号，产生PWM控制信号；其特征在于，还包括：PWM信号调整器，耦接至PWM信号发生器和误差放大器，基于PWM控制信号和误差放大信号，产生PWM脉冲信号；驱动器，耦接至PWM信号调整器，接收PWM脉冲信号，输出PWM驱动信号给输出级。

依据本发明一实施例，所述PWM信号调整器包括：负载正跳变检测单元，耦接至误差放大器，接收误差放大信号，当误差放大信号的上升速率大于第一预设值时，负载正跳变检测单元输出第一脉冲信号；负载负跳变检测单元，耦接至误差放大器，接收误差放大信号，当误差放大信号的下降速率大于第二预设值时，负载负跳变检测单元输出第二脉冲信号；逻辑或单元，耦接至负载正跳变检测单元和PWM控制器，接收第一脉冲信号和PWM控制信号，并基于第一脉冲信号和PWM控制信号，输出正跳变PWM检测信号；逻辑与单元，耦接至逻辑或单元和负载负跳变检测单元，接收正跳变PWM检测信号和第二脉冲信号，并基于正跳变PWM检测信号和第二脉冲信号，输出PWM脉冲信号。

依据本发明一实施例，所述PWM信号调整器包括：负载正跳变检测单元，耦接至误差放大器，接收误差放大信号，当误差放大信号的上升速率大于第一预设值时，负载正跳变检测单元输出第一脉冲信号；负载负跳变检测单元，耦接至误差放大器，接收误差放大信号，当误差放大信号的下降速率大于第二预设值时，负载负跳变检测单元输出第二脉冲信号；逻辑与单元，耦接至负载负跳变检测单元和PWM控制器，接收第二脉冲信号和PWM控制信号，并基于第二脉冲信号和PWM控制信号，输出负跳变PWM检测信号；逻辑或单元，耦接至负载正跳变检测单元和逻辑与单元，接收第一脉冲信号和负跳变PWM检测信号，并基于第一脉冲信号和负跳变PWM检测信号，输出PWM脉冲信号。

依据本发明一实施例，所述PWM信号调整器包括：负载正跳变检测单元，耦接至误差放大器，接收误差放大信号，当误差放大信号的上升速率大于第一预设值时，负载正跳变检测单元输出第一脉冲信号；逻辑或单元，耦接至负载正跳变检测单元和PWM控制器，以接收第一脉冲信号和PWM控制信号，并基于第一脉冲信号和PWM控制信号，输出PWM脉冲信号。